KR20150109073A - 얼음 제조장치용 냉동유닛 및 이에 채용되는 냉매 유출입 구조체 - Google Patents

Abstract

얼음 제조장치용 냉동유닛이 개시된다. 개시된 얼음 제조장치용 냉동유닛은 드럼 표면의 수막을 냉매로서 결빙시키며 그 드럼 표면의 얼음막을 절삭하여 플레이크 형태의 조각 얼음 또는 가루 얼음을 생산하는 얼음 제조장치에서, 드럼을 냉동 싸이클을 통해 급냉시키기 위한 것으로서, ⅰ)드럼의 내부에서 외부로 관통하며, 드럼을 회전 가능하게 지지하는 아웃터 파이프와, ⅱ)아웃터 파이프의 내부에 설치되며 그 아웃터 파이프와의 사이에 냉매 공급 통로를 형성하는 인너 파이프와, ⅲ)드럼의 외부에서 아웃터 파이프의 일측 단부에 결합되며, 인너 파이프의 일측 단부를 지지하는 제1 결합체와, ⅳ)드럼의 내부에서 아웃터 파이프의 다른 일측에 결합되며, 인너 파이프의 다른 일측 단부를 지지하는 제2 결합체와, ⅴ)제1 결합체에 구비되고, 냉매 공급 통로와 연결되며, 냉매 공급 통로로 냉매를 공급하는 냉매 공급부와, ⅵ)드럼의 내부에서 아웃터 파이프에 이격되게 결합되고, 냉매 공급 통로와 연결되며 그 냉매 공급 통로로 유입된 냉매를 드럼의 내부로 분사하는 다수 개의 분사노즐들과, ⅶ)제2 결합체에 구비되고, 인너 파이프와 연결되며, 드럼의 내부로 분사된 냉매를 인너 파이프로 유입시키는 냉매 회수부와, ⅷ)제1 결합체에 구비되고, 인너 파이프와 연결되며, 냉매를 외부로 배출하는 냉매 배출부를 포함할 수 있다.

Description

얼음 제조장치용 냉동유닛 및 이에 채용되는 냉매 유출입 구조체{REFRIGERATING UNIT STRUCTURE FOR ICEMAKER AND REFRIGERANT INFLOW-OUTFLOW STRUCTURE THE SAME}

본 발명의 실시예는 얼음 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉동 싸이클로 냉매 가스를 순환시키며 드럼을 냉각시킬 수 있는 얼음 제조장치용 냉동유닛 및 이에 채용되는 냉매 유출입 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 얼음 제조장치는 예를 들어 눈과 같은 가루얼음 또는 일정한 크기를 지닌 플레이크(flake) 형태의 조각 얼음을 생산할 수 있다. 이러한 얼음 제조장치는 한국등록특허 제10-0691027호에 개시되어 있다.

상술한 공보에 개시된 얼음 제조장치는 회전하는 드럼, 드럼에 물을 공급하는 급수조, 드럼을 급속으로 냉각시키는 냉동시스템, 그리고 드럼의 외주에 얼어 붙은 얼음을 가루 또는 조각으로 깎아내는 절삭날 등을 포함한다.

상기에서 냉동시스템은 회전하는 드럼의 내부에 냉매 가스를 공급할 수 있는 구조로 이루어지는 바, 드럼의 내부에 냉매 가스를 공급하여 드럼을 급속으로 냉동시킬 수 있다.

따라서, 얼음 제조장치는 드럼의 외주에 물을 공급하고, 냉동시스템을 통해 드럼의 외주면에 물을 얼린 후, 절삭날로 드럼 외주 상의 얼음을 절삭하여 가루얼음을 생산할 수 있다.

이러한 냉동시스템은 드럼의 내부로 냉매 가스를 공급하는 아웃터 파이프와, 아웃터 파이프로 유입된 냉매 가스를 기화시켜 드럼의 내부로 배출하는 분사노즐과, 아웃터 파이프의 내부에 배치되며 드럼의 내부로 분사된 냉매 가스를 외부로 인출하는 인너 파이프를 기본적으로 구비하고 있다.

드럼의 외측에서 아웃터 파이프의 일측에는 그 아웃터 파이프의 내부로 냉매 가스를 공급하기 위한 냉매 공급포트가 형성되고, 그 냉매 공급포트와 연결되는 냉매 주입포트를 지닌 냉매 주입부재가 설치된다.

그리고 상기한 아웃터 파이프의 일측 단부에는 그 아웃터 파이프와 인너 파이프 사이를 밀봉하는 밀봉부재가 설치되며, 그 밀봉부재에는 인너 파이프와 연결되며 냉매 가스를 외부로 배출하는 냉매 배출부재가 설치된다.

드럼의 내측에서 아웃터 파이프의 다른 일측에는 인너 파이프와 연결되게 결합되는 연결 블록이 구비되고, 그 연결 블록에는 드럼의 내부로 분사된 냉매 가스를 인너 파이프로 회수하기 위한 냉매 회수부재가 결합된다. 냉매 회수부재는 인너 파이프의 내부와 연결되는 냉매 회수포트를 지니며 연결 블록에 결합된다.

이에, 냉매 주입부재를 통해 아웃터 파이프의 내부로 냉매 가스를 공급하면, 냉매 가스는 아웃터 파이프와 인너 파이프 사이의 통로로 유입되고, 분사노즐을 통해 드럼의 내부로 배출되며 그 드럼을 급속으로 냉동시킨다. 그리고, 드럼의 내부로 배출된 냉매 가스는 냉매 회수부재를 통해 인너 파이프의 내부로 유입되며, 냉매 배출부재를 통해 외부로 배출된다.

한편, 얼음 제조장치에는 회전체로서의 드럼에 고정되고, 고정체로서의 냉동시스템에 회전 가능하게 결합되며 그 드럼과 냉동시스템 사이를 씰링하는 씰링유닛이 설치되어 있다.

그런데, 상기와 같이 구성되는 얼음 제조장치의 냉동시스템에서는 아웃터 파이프 자체에 냉매 공급포트 형성하고, 그 냉매 공급포트와 연결되는 냉매 주입포트를 지닌 냉매 주입부재를 아웃터 파이프에 별개로 설치하므로, 냉매 공급포트의 가공 및 냉매 주입부재의 설치에 따른 아웃터 파이프의 내구성 저하 및 수명 단축을 유발할 수 있다.

또한, 종래 기술에서는 냉매 공급포트와 냉매 주입부재의 가공 및 조립 오차로 인해 냉매 공급포트와 냉매 주입부재 사이를 통하여 냉매 가스가 외부로 누출될 수도 있다.

더 나아가, 종래 기술에서는 아웃터 파이프에 냉매 공급포트를 별도로 가공하고, 그 냉매 공급포트에 냉매 주입포트를 일치시키며 냉매 주입부재를 아웃터 파이프에 체결하며, 아웃터 파이프의 단부에 밀봉부재를 결합하는 조립 구조를 가지므로, 전체적인 부품 수가 증가하고, 전체 장치의 가공 및 조립 공정이 복잡하며, 조립 작업성이 저하될 뿐만 아니라, 제조 원가가 상승할 수 있다.

한편, 드럼의 내부로 냉매 가스를 분사하는 분사노즐들은 아웃터 파이프의 양측 단부 사이에서 그 아웃터 파이프에 길이 방향을 따라 이격되게 설치되는 바, 이들 분사노즐에는 드럼의 내주에 대하여 수직한 방향으로 냉매 가스를 분사하는 노즐공이 형성되어 있다.

그런데, 이와 같은 분사노즐의 결합 구조는 아웃터 파이프의 양측 단부 사이에서 노즐공을 통해 드럼의 내주에 대하여 수직한 방향으로 냉매 가스를 분사하므로, 아웃터 파이프의 양측 단부에 대응하는 드럼의 내부 구석까지 냉매 가스를 골고루 분사하지 못하게 된다.

이로 인해 종래 기술에서는 드럼 전체에 대하여 냉매 가스에 의한 열 교환이 원활하게 이루어지지 않기 때문에, 드럼에 대한 냉동시스템의 냉동효율이 저하되면서 가루얼음의 생산성 저하 및 가루얼음의 품질 저하를 야기시킬 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 전체적인 부품 수 및 구조를 단순화시키면서 냉매 가스의 리크를 방지할 수 있고, 드럼에 대한 냉동 효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 얼음 제조장치용 냉동유닛 및 이에 채용되는 냉매 유출입 구조체를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛은, 드럼 표면의 수막을 냉매로서 결빙시키며 그 드럼 표면의 얼음막을 절삭하여 플레이크 형태의 조각 또는 가루 얼음을 생산하는 얼음 제조장치에서, 상기 드럼을 냉동 싸이클을 통해 급냉시키기 위한 것으로서, ⅰ)상기 드럼의 내부에서 외부로 관통하며, 상기 드럼을 회전 가능하게 지지하는 아웃터 파이프와, ⅱ)상기 아웃터 파이프의 내부에 설치되며 그 아웃터 파이프와의 사이에 냉매 공급 통로를 형성하는 인너 파이프와, ⅲ)상기 드럼의 외부에서 상기 아웃터 파이프의 일측 단부에 결합되며, 상기 인너 파이프의 일측 단부를 지지하는 제1 결합체와, ⅳ)상기 드럼의 내부에서 상기 아웃터 파이프의 다른 일측에 결합되며, 상기 인너 파이프의 다른 일측 단부를 지지하는 제2 결합체와, ⅴ)상기 제1 결합체에 구비되고, 상기 냉매 공급 통로와 연결되며, 상기 냉매 공급 통로로 냉매를 공급하는 냉매 공급부와, ⅵ)상기 드럼의 내부에서 상기 아웃터 파이프에 이격되게 결합되고, 상기 냉매 공급 통로와 연결되며 그 냉매 공급 통로로 유입된 냉매를 상기 드럼의 내부로 분사하는 다수 개의 분사노즐들과, ⅶ)상기 제2 결합체에 구비되고, 상기 인너 파이프와 연결되며, 상기 드럼의 내부로 분사된 냉매를 상기 인너 파이프로 유입시키는 냉매 회수부와, ⅷ)상기 제1 결합체에 구비되고, 상기 인너 파이프와 연결되며, 냉매를 외부로 배출하는 냉매 배출부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛에 있어서, 상기 제1 결합체, 냉매 공급부 및 냉매 배출부는 일체로 결합되며, 냉매 유출입 구조체를 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛에 있어서, 상기 제2 결합체 및 냉매 회수부는 일체로 결합되며, 냉매 회수 구조체를 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛은, 상기 드럼에 결합되며, 상기 아웃터 파이프와 드럼 사이를 씰링하고, 상기 드럼의 회전을 지지하는 씰링 구조체를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛에 있어서, 상기 제1 결합체에는 상기 인너 파이프의 일측 단부를 지지하는 제1 지지턱이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛에 있어서, 상기 제1 지지턱은 상기 제1 결합체의 내부에 상기 냉매 공급 통로와 연결되는 연결 통로를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛에 있어서, 상기 제1 결합체의 제1 지지턱과 상기 냉매 배출부의 결합 단부 사이에는 적어도 하나의 제1 탄성씰이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛에 있어서, 상기 제2 결합체에는 상기 인너 파이프의 다른 일측 단부를 지지하는 제2 지지턱이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛에 있어서, 상기 아웃터 파이프와 제2 결합체의 결합 단부 사이에는 적어도 하나의 제2 탄성씰이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛에 있어서, 상기 분사노즐들 중 상기 아웃터 파이프의 양측 단부에 대응하는 각각의 분사노즐은 상기 드럼 내부의 양쪽 구석을 향하며 상기 아웃터 파이프에 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛에 있어서, 상기 각각의 분사노즐에 대응하여 상기 아웃터 파이프의 외주면에는 상기 드럼 내부의 양쪽 구석을 향하여 경사진 경사면이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛에 있어서, 상기 씰링 구조체는 상기 드럼에 나사 식으로 체결되는 씰링 케이스를 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛의 냉매 유출입 구조체는, 드럼 표면의 수막을 냉매로서 결빙시키며 그 드럼 표면의 얼음막을 절삭하여 플레이크 형태의 조각 또는 가루 얼음을 생산하는 얼음 제조장치에서, 상기 드럼의 내부로 냉매를 순환시키는 냉동유닛에 구성되며 상기 냉매를 유입 및 배출하는 것으로서, ⅰ)이중 관 형태의 냉매 순환관 일측에 결합되는 제1 결합체와, ⅱ)상기 제1 결합체에 일체로 결합되며, 상기 냉매 순환관으로 냉매를 공급하는 냉매 공급부와, ⅲ)상기 제1 결합체에 일체로 결합되며, 상기 냉매 순환관에서 분사되어 상기 냉매 순환관 다른 일측의 냉매 회수 구조체를 통해 회수된 냉매를 외부로 배출하는 냉매 배출부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛의 냉매 유출입 구조체에 있어서, 상기 냉매 공급부는 상기 제1 결합체에 나사 결합되며, 상기 이중 관 사이의 냉매 공급 통로와 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 얼음 제조장치용 냉동유닛의 냉매 유출입 구조체에 있어서, 상기 냉매 배출부는 상기 제1 결합체에 나사 결합되며, 상기 이중 관의 내측 관과 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 제1 결합체에 냉매 공급부와 냉매 배출부를 일체로 결합한 냉매 유출입 구조체를 구성하므로, 아웃터 파이프 자체에 냉매 공급포트를 형성하고 그 냉매 공급포트와 연결되는 냉매 주입부재를 아웃터 파이프에 설치하는데 따른 종래 기술의 아웃터 파이프 내구성 저하 및 수명 단축 문제를 해결할 수 있고, 냉매 공급포트와 냉매 주입부재의 가공 및 조립 오차에 따른 냉매 리크 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 냉매 공급포트와 냉매 주입부재의 가공 및 조립 오차에 따른 냉매 리크를 감소시킴으로써 드럼의 냉동 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에서는 제1 결합체에 냉매 공급부와 냉매 배출부를 일체로 구성함에 따라, 전체적인 부품 수를 줄일 수 있고, 가공 및 조립 공정이 단순하며, 조립 작업성을 향상시킬 수 있고, 제조 원가를 절감할 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에서는 분사노즐들의 결합 구조를 개선하여 드럼의 내부 구석까지 냉매 가스를 골고루 분사할 수 있으므로, 드럼에 대한 냉동 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛을 도시한 결합 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛에 적용되는 냉매 유출입 구조체를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛에 적용되는 냉매 유출입 구조체를 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛을 도시한 단면 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛을 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛을 도시한 결합 단면 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉동유닛(100)은 입자가 크고 굵은 플레이크(flake) 형태의 가루 얼음 또는 조각 얼음을 생산하는 얼음 제조장치에 적용될 수 있다.

상기 얼음 제조장치는 회전하는 드럼(1)의 표면에 수막을 형성하고, 그 수막을 냉매 가스(이하에서는 편의 상 "냉매" 라고 한다)로서 결빙시키며, 그 드럼(1) 표면의 얼음막을 커터로서 절삭하여 플레이트 형태의 조각 얼음 또는 가루 얼음을 생산할 수 있다.

예를 들면, 상기 얼음 제조장치는 구동원(도면에 도시되지 않음)에 의해 회전하는 드럼(1)과, 드럼(1)의 외표면에 수막을 형성하는 물통(도면에 도시되지 않음)과, 드럼(1)의 내부로 냉매를 순환시키며 그 드럼(1)을 급냉시키는 본 발명의 실시예에 따른 냉동유닛(100)을 포함한다.

그리고, 상기 얼음 제조장치는 냉동유닛(100)에 의해 드럼(1)의 외표면에 결빙된 얼음막을 커팅날을 통해 조각 얼음 또는 가루 얼음으로 커팅하는 커터(도면에 도시되지 않음)를 포함하고 있다.

상기에서 냉동유닛(100)은 냉동 싸이클의 원리를 이용하여 냉매를 드럼(1)의 내부로 순환시키기 위한 것으로서 드럼(1)의 내부에 구성되는 바, 드럼(1)의 회전을 지지하며 그 드럼(1)의 내외부를 씰링할 수 있다.

이하에서는 상기한 냉동유닛(100)이 플레이크 형태의 조각 얼음 또는 가루 얼음을 생산하는 얼음 제조장치에 적용되는 예를 설명하는데, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도에 사용되는 냉동 장치라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛(100)은 전체적인 부품 수 및 구조를 단순화시키면서 냉매의 리크를 방지할 수 있고, 드럼(1)에 대한 냉동 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 냉동유닛(100)은 이중 관 형태의 냉매 순환관(10), 냉매 순환관(10)에 구성되는 분사노즐들(30), 냉매 순환관(10)의 일측에 구성되는 냉매 유출입 구조체(40), 냉매 순환관(10)의 다른 일측에 구성되는 냉매 회수 구조체(70), 그리고 드럼(1)과 냉매 순환관(10) 사이에 구성되는 씰링 구조체(90)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 냉매 순환관(10)은 드럼(1)의 내부로 냉매를 순환시키는 수단으로서, 아웃터 파이프(11)와 인너 파이프(21)의 이중 관 형태로 구성될 수 있다.

상기 아웃터 파이프(11)는 드럼(1)의 내부로 냉매를 공급하는 역할을 한다. 상기 아웃터 파이프(11)는 드럼(1)의 길이 방향을 따라 내부에서 외부로 관통하며 뒤에서 더욱 설명될 씰링 구조체(90)를 통해 드럼(1)을 회전 가능하게 지지한다.

이러한 아웃터 파이프(11)는 양단이 개방된 파이프 형태로 이루어진다. 상기 드럼(1)의 내부에서 아웃터 파이프(11)에는 길이 방향을 따라 제1 결합공(13)이 소정 간격으로 이격되게 형성된다. 이 때, 상기 제1 결합공들(13)은 아웃터 파이프(11)의 내부 공간과 상호 연결된다.

상기 인너 파이프(21)는 아웃터 파이프(11)의 내부에 배치되어 드럼(1)의 내부로 분사된 냉매를 외부로 인출하는 역할을 한다. 상기 아웃터 파이프(11)의 내부에 인너 파이프(21)를 배치함에 따라 본 발명의 실시예에 의한 냉매 순환관(10)은 이중 관의 형태로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 인너 파이프(21)는 이의 외주면이 아웃터 파이프(11)의 내주면에 일정 간격으로 이격되게 배치되는 바, 그 인너 파이프(21)의 외주면과 아웃터 파이프(11)의 내주면 사이에는 냉매를 유동시키는 냉매 공급 통로(23)를 형성할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 분사노즐들(30)은 아웃터 파이프(11)와 인너 파이프(21) 사이의 냉매 공급 통로(23)로 유동하는 냉매를 드럼(1)의 내부로 분사하기 위한 것이다.

상기 분사노즐들(30)은 드럼(1)의 내부에서 언급한 바 있는 아웃터 파이프(11)의 제1 결합공들(13)에 암수 식으로 나사 결합되며, 그 아웃터 파이프(11)의 길이 방향을 따라 이격되게 배치된다. 상기 분사노즐들(30)은 아웃터 파이프(11)와 인너 파이프(21) 사이의 냉매 공급 통로(23)와 연결되는 노즐공(31)을 형성하고 있다.

즉, 상기 분사노즐들(30)은 아웃터 파이프(11)의 제1 결합공들(13)에 결합되며, 냉매 공급 통로(23)와 드럼(1)의 내부 공간을 노즐공(31)을 통해 상호 연결한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 냉매 유출입 구조체(40)는 아웃터 파이프(11)와 인너 파이프(21) 사이의 냉매 공급 통로(23)로 냉매를 공급하고, 분사노즐들(30)을 통해 드럼(1)의 내부로 분사된 냉매를 인너 파이프(21)를 통하여 외부로 배출하기 위한 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛에 적용되는 냉매 유출입 구조체를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛에 적용되는 냉매 유출입 구조체를 단면 구성도이다.

도 1 및 도 2와 함께 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 냉매 유출입 구조체(40)는 제1 결합체(51), 냉매 공급부(61) 및 냉매 배출부(65)를 포함한다. 이러한 제1 결합체(51), 냉매 공급부(61) 및 냉매 배출부(65)는 일체로 결합될 수 있다.

상기 제1 결합체(51)는 드럼(1)의 외부에서 아웃터 파이프(11)의 일측 단부에 암수 식으로 나사 결합되며, 인너 파이프(21)의 일측 단부를 지지한다.

이를 위해 상기 제1 결합체(51)의 내부에는 인너 파이프(21)의 일측 단부를 지지하는 제1 지지턱(53)이 형성되어 있다. 즉, 상기 제1 결합체(51)는 제1 지지턱(53)을 통해 인너 파이프(21)의 일측 단부를 지지하며 아웃터 파이프(11)와 인너 파이프(21) 사이에 냉매 공급 통로(23)를 형성할 수 있다.

여기서, 상기 제1 지지턱(53)은 제1 결합체(51)의 내부에 냉매 공급 통로(23)와 연결되는 연결 통로(55)를 형성할 수 있다.

한편, 상기 제1 결합체(51)의 외주 측에는 위에서 언급한 바 있는 연결 통로(55)와 연결되는 제2 결합공(58)이 형성된다. 그리고 상기 제1 결합체(51)의 나사 결합 단부의 반대측 단부에는 인너 파이프(21)가 관통하는 제3 결합공(59)이 형성된다.

상기 냉매 공급부(61)는 아웃터 파이프(11)와 인너 파이프(21) 사이의 냉매 공급 통로(23)로 냉매를 공급하기 위한 것이다.

상기 냉매 공급부(61)는 제1 결합체(51)에 일체로 결합되고, 냉매 공급 통로(23)와 연결되는 바, 제1 결합체(51)의 제2 결합공(58)에 암수 식으로 나사 결합될 수 있다. 이러한 냉매 공급부(61)는 연결 통로(55)를 통하여 냉매 공급 통로(23)로 냉매를 공급하기 위한 냉매 주입공(63)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 냉매 배출부(65)는 분사노즐들(30)을 통해 드럼(1)의 내부로 분사된 냉매를 인너 파이프(21)를 통하여 외부로 배출하기 위한 것이다. 상기 냉매 배출부(65)는 제1 결합체(51)에 일체로 결합되며, 인너 파이프(21)의 일측 단부와 연결되게 설치된다.

이러한 냉매 배출부(65)는 "ㄱ" 형태로 절곡된 배출 통로를 형성하며, 제1 결합체(51)의 제3 결합공(59)에 암수 식으로 나사 결합된다. 여기서 상기 냉매 배출부(65)는 인너 파이프(21)의 일측 단부와 연결되는 냉매 배출공(67)을 형성하고 있다.

여기서, 상기 제1 결합체(51)와 냉매 배출부(65)의 결합 단부 사이에는 적어도 하나의 제1 탄성씰(57)이 설치된다. 예를 들면, 상기 제1 탄성씰(57)은 위에서 언급한 바 있는 제1 결합체(51)의 제1 지지턱(53)과 냉매 배출부(65)의 결합 단부 사이에 개재될 수 있다.

상기 제1 탄성씰(57)은 인너 파이프(21)의 일측 단부와 냉매 배출부(65)의 결합 단부 사이를 씰링하는 역할을 한다. 상기 제1 탄성씰(57)은 탄성 변형 가능한 소재로 이루어지는 바, 제1 결합체(51)의 제1 지지턱(53)과 냉매 배출부(65)의 결합 단부 사이에서 탄성 변형되며, 인너 파이프(21)의 일측 단부와 냉매 배출부(65)의 결합 단부 사이를 씰링한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에서 상기 냉매 회수 구조체(70)는 위에서 언급한 바 있는 분사노즐들(30)을 통해 드럼(1)의 내부로 분사된 냉매를 회수하여 인너 파이프(21)를 통해 냉매 배출부(65)로 인출하기 위한 것이다.

상기 냉매 회수 구조체(70)는 제2 결합체(71)와 냉매 회수부(81)를 포함하는 바, 이러한 제2 결합체(71)와 냉매 회수부(81)는 일체로 결합될 수 있다.

상기 제2 결합체(71)는 드럼(1)의 내부에서 아웃터 파이프(11)의 다른 일측 단부에 결합되며, 인너 파이프(21)의 다른 일측 단부를 지지하고, 드럼(1)을 회전 가능하게 지지한다.

이러한 제2 결합체(71)는 아웃터 파이프(11)의 다른 일측 단부에 암수 식으로 나사 결합되는 바, 베어링(B)을 통해 드럼(1)의 일측 면에 회전 가능하게 결합된다.

상기 제2 결합체(71)의 내부에는 아웃터 파이프(11)와 연결되는 공간을 형성하고, 상기 제2 결합체(71)의 외주 측에는 그 공간과 연결되는 제4 결합공(73)을 형성하고 있다.

여기서, 상기 제2 결합체(71)의 내부에는 인너 파이프(21)의 다른 일측 단부를 지지하는 제2 지지턱(75)이 형성되어 있다. 즉, 상기 제2 결합체(71)는 제2 지지턱(75)을 통해 인너 파이프(21)의 다른 일측 단부를 지지하며 아웃터 파이프(11)와 인너 파이프(21) 사이에 냉매 공급 통로(23)를 형성할 수 있다.

그리고, 상기 제2 결합체(71)와 아웃터 파이프(11)의 결합 단부 사이에는 적어도 하나의 제2 탄성씰(77)이 설치된다. 상기 제2 탄성씰(77)은 아웃터 파이프(11)와 제2 결합체(71)의 나사 결합 단부 사이를 씰링하는 역할을 한다.

또한, 상기 제2 탄성씰(77)은 제2 결합체(71)와 아웃터 파이프(11)의 결합 단부 사이에서 그 아웃터 파이프(11)와 인너 파이프(21) 사이의 냉매 공급 통로(23)를 폐쇄하는 역할도 한다.

이러한 제2 탄성씰(77)은 탄성 변형 가능한 소재로 이루어지는 바, 아웃터 파이프(11)와 제2 결합체(71)의 나사 결합 단부 사이에서 탄성 변형되며 그 나사 결합 단부 사이를 씰링하고, 냉매 공급 통로(23)를 폐쇄한다.

한편, 상기 냉매 회수부(81)는 드럼(1)의 내부로 분사된 냉매를 회수하여 인너 파이프(21)로 유도하기 위한 것으로서, 제2 결합체(71)에 일체로 결합되며, 인너 파이프(21)와 연결되게 설치된다.

상기 냉매 회수부(81)는 "ㄱ" 형태로 절곡된 회수 통로를 형성하며, 제2 결합체(71)의 제4 결합공(73)에 암수 식으로 나사 결합된다. 이러한 냉매 회수부(81)는 위에서 언급한 바 있는 제2 결합체(71)의 공간과 연결되며, 그 공간을 통해 냉매를 인너 파이프(21)로 유입시키는 냉매 회수공(83)이 형성되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에서 상기 씰링 구조체(90)는 드럼(1)의 내외부를 씰링하며 그 드럼(1)의 내부로 분사된 냉매가 외부로 누출되지 않도록 하는 냉매 유출 방지수단으로서 구비된다.

즉, 상기 씰링 구조체(90)는 아웃터 파이프(11)와 드럼(1) 사이를 씰링하고, 그 드럼(1)의 회전을 지지하는 미케니컬 씰링 장치로서 구비된다.

이러한 씰링 구조체(90)는 드럼(1)에 결합되는 씰링 케이스(91)와, 그 씰링 케이스(91)에 설치되는 회전씰(93) 및 고정씰(95)을 포함하고 있다.

상기 씰링 케이스(91)는 양단이 개방된 원통 형상의 케이스로 구비되고, 드럼(1)의 다른 일측 면에 나사 식으로 체결되며, 베어링(B)을 통해 아웃터 파이프(11)에 회전 가능하게 지지된다.

상기 회전씰(93)은 씰링 케이스(91)의 내주면 측에 결합되며, 아웃터 파이프(11)의 외주면에 밀착된 상태로 씰링 케이스(91)와 함께 회전한다. 즉, 상기 회전씰(93)은 아웃터 파이프(11)와 상대적인 회전을 할 수 있다.

그리고, 상기 고정씰(95)은 아웃터 파이프(11)의 외주면 측에 결합되며, 씰링 케이스(91)의 내주면에 밀착된 상태로 그 씰링 케이스(91)와 상대적인 회전을 할 수 있다.

여기서, 상기 고정씰(95)은 압축 코일 스프링(97)을 통해 아웃터 파이프(11)의 외주면에 탄성적으로 지지되며, 그 압축 코일 스프링(97)을 통해 회전씰(93)로 밀착될 수 있다.

이러한 씰링 구조체(90)는 상대 운동하는 두 개의 부품 사이를 씰링하는 통상적인 기술의 미케니컬 씰링 장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛(100)의 작용을 설명하면, 우선 본 발명의 실시예에서는 드럼(1)의 일부가 물통(도면에 도시되지 않음)에 잠기게 한 상태에서 구동원(도면에 도시되지 않음)에 의해 드럼(1)을 회전시킨다.

이와 같은 상태에서 본 발명의 실시예에서는 냉매 유출입 구조체(40)의 냉매 공급부(61)를 통해 아웃터 파이프(11)와 인너 파이프(21) 사이의 냉매 공급 통로(23)로 냉매를 공급한다.

그러면, 상기 냉매는 냉매 공급 통로(23)를 따라 유동하며 분사노즐들(30)의 노즐공(31)을 통해 드럼(1)의 내부로 분사되면서 기화된다. 이에 드럼(1)은 냉매에 의해 급속으로 냉각되면서 이의 외주면에 묻은 물을 결빙시킨다.

여기서, 상기 분사노즐들(30)을 통해 드럼(1)의 내부로 분사된 냉매는 씰링 구조체(90)에 의해 드럼(1)의 외부로 유출되지 않게 된다.

한편, 상기 드럼(1)의 내부로 분사된 냉매는 그 드럼(1)의 내부에서 냉매 회수 구조체(70)의 냉매 회수부(81)로 회수되고, 그 냉매 회수부(81)를 통해 아웃터 파이프(11) 내부의 인너 파이프(21)로 유입되며, 냉매 유출입 구조체(40)의 냉매 배출부(65)를 통해 외부로 배출된다.

본 발명의 실시예에서는 상기한 바와 같이 드럼(1)의 내부로 냉매를 순환시키며 냉동 싸이클의 원리로 드럼(1)을 급속 냉각한 상태에서, 그 드럼(1)의 외표면에 결빙된 얼음막을 커터를 통해 절삭하게 되면, 플레이크 형태의 조각 얼음 또는 가루 얼음을 생산할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛(100)에 의하면, 제1 결합체(51)에 냉매 공급부(61)와 냉매 배출부(65)를 일체로 결합한 냉매 유출입 구조체(40)를 구성한다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 아웃터 파이프 자체에 냉매 공급포트를 형성하고 그 냉매 공급포트와 연결되는 냉매 주입부재를 아웃터 파이프에 설치하는데 따른 종래 기술의 아웃터 파이프 내구성 저하 및 수명 단축 문제를 해결할 수 있으며, 냉매 공급포트와 냉매 주입부재의 가공 및 조립 오차에 따른 냉매 리크 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 냉매 공급포트와 냉매 주입부재의 가공 및 조립 오차에 따른 냉매 리크를 감소시킴으로써 드럼(1)의 냉동 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에서는 제1 결합체(51)에 냉매 공급부(61)와 냉매 배출부(65)를 일체로 구성함에 따라, 전체적인 부품 수를 줄일 수 있고, 가공 및 조립 공정이 단순하며, 조립 작업성을 향상시킬 수 있고, 제조 원가를 절감할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛을 도시한 단면 구성도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛(200)은 전기 실시예의 구성을 기본으로 하면서, 분사노즐들(130) 중 아웃터 파이프(111)의 양측 단부에 대응하는 각각의 분사노즐(130)은 드럼(1) 내부의 양쪽 구석을 향하며 아웃터 파이프(111)에 결합될 수 있다.

이를 위해 상기 각각의 분사노즐(130)에 대응하여 아웃터 파이프(111)의 외주면에는 드럼(1) 내부의 양쪽 구석을 향하여 경사진 경사면(119)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 경사면(119)은 아웃터 파이프(111)의 외주면에서 드럼(1) 내부의 양쪽 구석을 향해 대략 15도 각도로서 하향 경사지게 형성될 수 있다.

즉, 상기 드럼(1)의 내부에서 아웃터 파이프(111)의 양측 단부에 대응하는 각각의 분사노즐(130)은 아웃터 파이프(111) 외주면의 경사면(119)에 결합되며, 드럼(1) 내부의 양쪽 구석을 향하여 냉매를 분사할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 분사노즐(130)들을 통해 드럼(1)의 내부 구석까지 냉매 가스를 골고루 분사할 수 있으므로, 드럼(1)에 대한 냉동 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 제조장치용 냉동유닛(200)의 나머지 구성 및 작용은 전기 실시예에서와 같으므로, 이하에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

1... 드럼 10... 냉매 순환관
11, 111... 아웃터 파이프 13... 제1 결합공
21... 인너 파이프 23... 냉매 공급 통로
30, 130... 분사노즐 31... 노즐공
40... 냉매 유출입 구조체 51... 제1 결합체
53... 제1 지지턱 55... 연결 통로
57... 제1 탄성씰 58... 제2 결합공
59... 제3 결합공 61... 냉매 공급부
63... 냉매 주입공 65... 냉매 배출부
67... 냉매 배출공 70... 냉매 회수 구조체
71... 제2 결합체 73... 제4 결합공
75... 제2 지지턱 77... 제2 탄성씰
81... 냉매 회수부 83... 냉매 회수공
90... 씰링 구조체 91... 씰링 케이스
93... 회전씰 95... 고정씰
97... 압축 코일 스프링 119... 경사면
B... 베어링

Claims (13)

1. 드럼 표면의 수막을 냉매로서 결빙시키며 그 드럼 표면의 얼음막을 절삭하여 플레이크 형태의 조각 얼음 또는 가루 얼음을 생산하는 얼음 제조장치에서, 상기 드럼을 냉동 싸이클을 통해 급냉시키기 위한 것으로서,
   상기 드럼의 내부에서 외부로 관통하며, 상기 드럼을 회전 가능하게 지지하는 아웃터 파이프;
   상기 아웃터 파이프의 내부에 설치되며 그 아웃터 파이프와의 사이에 냉매 공급 통로를 형성하는 인너 파이프;
   상기 드럼의 외부에서 상기 아웃터 파이프의 일측 단부에 결합되며, 상기 인너 파이프의 일측 단부를 지지하는 제1 결합체;
   상기 드럼의 내부에서 상기 아웃터 파이프의 다른 일측에 결합되며, 상기 인너 파이프의 다른 일측 단부를 지지하는 제2 결합체;
   상기 제1 결합체에 구비되고, 상기 냉매 공급 통로와 연결되며, 상기 냉매 공급 통로로 냉매를 공급하는 냉매 공급부;
   상기 드럼의 내부에서 상기 아웃터 파이프에 이격되게 결합되고, 상기 냉매 공급 통로와 연결되며 그 냉매 공급 통로로 유입된 냉매를 상기 드럼의 내부로 분사하는 다수 개의 분사노즐들;
   상기 제2 결합체에 구비되고, 상기 인너 파이프와 연결되며, 상기 드럼의 내부로 분사된 냉매를 상기 인너 파이프로 유입시키는 냉매 회수부; 및
   상기 제1 결합체에 구비되고, 상기 인너 파이프와 연결되며, 냉매를 외부로 배출하는 냉매 배출부;
   를 포함하는 얼음 제조장치용 냉동유닛.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 결합체, 냉매 공급부 및 냉매 배출부는 일체로 결합되며, 냉매 유출입 구조체를 구성하는 것을 특징으로 하는 얼음 제조장치용 냉동유닛.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 결합체 및 냉매 회수부는 일체로 결합되며, 냉매 회수 구조체를 구성하는 것을 특징으로 하는 얼음 제조장치용 냉동유닛.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 드럼에 결합되며, 상기 아웃터 파이프와 드럼 사이를 씰링하고, 상기 드럼의 회전을 지지하는 씰링 구조체를 더 포함하는 얼음 제조장치용 냉동유닛.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 결합체에는 상기 인너 파이프의 일측 단부를 지지하는 제1 지지턱이 형성되며,
   상기 제1 지지턱은 상기 제1 결합체의 내부에 상기 냉매 공급 통로와 연결되는 연결 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 얼음 제조장치용 냉동유닛.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제1 결합체의 제1 지지턱과 상기 냉매 배출부의 결합 단부 사이에는 적어도 하나의 제1 탄성씰이 설치되는 것을 특징으로 하는 얼음 제조장치용 냉동유닛.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 결합체에는 상기 인너 파이프의 다른 일측 단부를 지지하는 제2 지지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 얼음 제조장치용 냉동유닛.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 아웃터 파이프와 제2 결합체의 결합 단부 사이에는 적어도 하나의 제2 탄성씰이 설치되는 것을 특징으로 하는 얼음 제조장치용 냉동유닛.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 분사노즐들 중 상기 아웃터 파이프의 양측 단부에 대응하는 각각의 분사노즐은,
   상기 드럼 내부의 양쪽 구석을 향하며 상기 아웃터 파이프에 결합되는 것을 특징으로 하는 얼음 제조장치용 냉동유닛.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 각각의 분사노즐에 대응하여 상기 아웃터 파이프의 외주면에는 상기 드럼 내부의 양쪽 구석을 향하여 경사진 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 얼음 제조장치용 냉동유닛.
11. 제4 항에 있어서,
    상기 씰링 구조체는,
    상기 드럼에 나사 식으로 체결되는 씰링 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼음 제조장치용 냉동유닛.
12. 드럼 표면의 수막을 냉매로서 결빙시키며 그 드럼 표면의 얼음막을 절삭하여 플레이크 형태의 조각 얼음 또는 가루 얼음을 생산하는 얼음 제조장치에서, 상기 드럼의 내부로 냉매를 순환시키는 냉동유닛에 구성되며 상기 냉매를 유입 및 배출하는 냉매 유출입 구조체로서,
    이중 관 형태의 냉매 순환관 일측에 결합되는 제1 결합체;
    상기 제1 결합체에 일체로 결합되며, 상기 냉매 순환관으로 냉매를 공급하는 냉매 공급부; 및
    상기 제1 결합체에 일체로 결합되며, 상기 냉매 순환관에서 분사되어 상기 냉매 순환관 다른 일측의 냉매 회수 구조체를 통해 회수된 냉매를 외부로 배출하는 냉매 배출부;
    를 포함하는 얼음 제조장치용 냉동유닛의 냉매 유출입 구조체.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 냉매 공급부는 상기 제1 결합체에 나사 결합되며, 상기 이중 관 사이의 냉매 공급 통로와 연결되고,
    상기 냉매 배출부는 상기 제1 결합체에 나사 결합되며, 상기 이중 관의 내측 관과 연결되는 것을 특징으로 하는 얼음 제조장치용 냉동유닛의 냉매 유출입 구조체.

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